자주 나타나는 문제와 해결 방법¶
출하 시의 보상 파라미터가 무효할 때 추천하는 처리법¶
출하 시 보상 파라미터에 대한 설명
보상 파라미터는 카메라 외부 파라미터 파일인 extri_param.json에 저장합니다. 그림1과 같습니다.
카메라에 보상 파라미터가 없는 경우, 보상 파라미터의 값은 단위 행렬 (identity matrix) 입니다. 다음 그림2와 같습니다.
보상 파라미터 재계산하기 를 선택하고 계산하기를 클릭하면 현재 모든 캘리브레이션 포인트의 데이터를 다시 최적 보상 파라미터로 파팅할 것입니다. 이때 외부 파라미터 파일 중의 보상 파라미터가 새로고침이 될 것입니다.
출하 시의 보상 파라미터: 출하 시의 보상 파라미터는 이 카메라의 초점 거리에 따라 카메라의 가장 큰 뷰 안에 캘리브레이션을 한 보상 파라미터의 값입니다. 출하 시의 보상 파라미터의 장단점은 다음과 같습니다.
장점: 캘리브레이션 포인트는 보다 적고, 뷰의 범위가 제한되는 상황에서 출하 시의 보상 파라미터를 사용하면 전체 작업 공간의 정밀도가 나타나는 외부 파라미터를 계산할 수 있습니다. TCP 터치법을 사용해서 로봇에 캘리브레이션 보드를 설치한 다음 캘리브레이션 공간이 제한되면 작업 구역 전체에 대한 캘리브레이션을 할 수 없으니 출하 시의 보상 파라미터를 제1 순위로 선택합니다.
단점: 현장의 실물 로봇이나 캘리브레이션 경로를 거치는 공간은 다르기 때문에 출하 시의 보상 파라미터가 매번에 최적 결과를 획득할 수 없습니다. 작업 공간 전체를 캘리브레이션하는 경우에서 보상 파라미터 재계산하기 를 사용하여 더 나은 결과를 획득할 수 있습니다.
주의
출하 시의 보상 파라미터를 계산하고 정밀도가 요구에 맞는 외부 파라미터를 획득한 다음, 작업 구역 전체를 캘리브레이션하지 않은 경우, 더 높은 정밀도를 추구하기 위해 보상 파라미터 재계산하기 를 체크하고 재계산하는 것을 권장하지 않습니다.
출하 시의 보상 파라미터가 무효하는 것은 현장 보상 파라미터가 새로 고침이 되거나, 출하 시의 보상 파라미터가 백업이 없거나, 카메라에 출하 시의 보상 파라미터가 캘리브레이션을 하지 않는 등을 포함합니다.
TCP 첨점 터치법을 사용하는 솔루션
이런 경우에 부정확한 보상 파라미터의 문제를 없애기 위해, 다수 세트의 터치 포인트를 추가하고 같이 계산하는 것으로 해결할 수 있습니다.
다수 세트의 터치 포인트를 추가하기: 캘리브레이션 보드를 작업 구역의 최하층 중앙에 배치하고, 첨점을 사용해서 포인트 3개를 터치하고 터치 포인트 한 세트를 생성합니다. 다음에 캘리브레이션 보드를 테두리에 배치하고 포인트를 한 번 더 터치해서 터치 포인트 한 세트를 더 생성합니다. 이러므로, 다른 층에서 다수 세트의 터치 포인트를 추가합니다 (일반적으로 3층으로 생성하고 층마다 터치 포인트 2개를 생성하면 됩니다).
다수의 랜덤 캘리브레이션 보드를 사용하는 솔루션
다수의 랜덤 캘리브레이션 보드의 포즈를 사용하면, 부정확한 보상 파라미터의 문제를 해결하기 위해 작업 구역 전체에 대해 캘리브레이션을 하고 보상 파라미터를 재계산하기 를 선택하면 보상 파라미터가 정확하지 않는 문제를 해결할 수 있습니다.
비6축 로봇의 캘리브레이션¶
4축 로봇¶
4축 로봇은 일반적으로 트러스 로봇, SCARA 로봇, 팔레타이징 로봇으로 나눕니다. 사용 빈도에 따라 Mech-Viz는 소수의 SCARA 로봇 및 팔레타이징 로봇에 적용합니다 (적용 범위는 향후 확장할 예정).
TCP 첨점 터치법을 사용할 때 터치 포인트의 고정 문제
제4축에 첨점을 고정시킵니다. 제4축을 회전시켜서 첨점이 한 점에 고정되어 있는지 확인함으로써 첨점이 플랜지 중앙에 설치되어 있는지 판단합니다. 4축 로봇의 TCP가 캘리브레이션을 통해 획득할 수 없어서, TCP의 XYZ 값은 수동으로 측정해야 합니다.
4축 로봇이 캘리브레이션 할 때 Z 방향을 조정하는 방법
다수의 랜덤 캘리브레이션 보드의 포즈를 사용할 경우, 4축 로봇에 회전 자유도가 부족하기 때문에 캘리브레이션 중 회전값이 부족합니다. 캘리브레이션이 완료된 후, 외부 파라미터의 Z방향을 수동으로 조정해야 합니다.
1.로봇의 베이스 좌표 위치를 획득합니다.
2.캘리브레이션 보드를 로봇의 베이스 좌표의 XY 평면과 평행한 작업면 (지면, 작업대 등을 포함)에 배치합니다.
3.로봇의 베이스 좌표에서 작업면까지의 거리를 측정합니다. Mech-Viz에서 실제 로봇의 베이스 좌표에서 작업면까지의 거리와 일치하도록 지면 높이를 물체 Z 방향으로 설정하세요. 그림3과 같습니다.
4.외부 파라미터의 Z 방향을 조정하여 캘리브레이션 보드의 포인트 클라우드가 Mech-Viz의 작업면에 위치하도록 하여 Z 방향의 조정이 완료됩니다.
트러스 로봇 사용 설명
로봇의 종류에 따라 트러스 로봇의 베이스 좌표의 정의한 위치가 다르기 때문에 베이스 좌표의 위치를 기반하여 Z 방향을 조정하기 어려워서 트러스 로봇의 경우 TCP 터치법만을 사용하기 바랍니다.
트러스 로봇에 대한 가장 많이 사용하는 설치 방식은 카메라를 제3축에 고정시키는 것입니다.
EIH 방식: 이 때 트러스 로봇은 3축 로봇으로 되어, 제4축은 사용 불가능해서 어뎁터를 통해서만 고정 각도를 발송할 수 있습니다.
ETH 방식: 유한적인 고정 촬영 포인트가 존재하는 것을 조건으로 봅니다. 촬영 포인트마다의 옵셋은 기지로 삼아, 매번에 다른 촬영 포인트를 바꿔, 어뎁터에 로봇 베이스 좌표의 옵셋을 추가합니다.
7축 로봇/슬라이드 레일 6축 로봇/5축 로봇¶
참고
여기에서 언급된 슬라이드 레일 6축 로봇은 슬라이드 레일을 로봇 티치 펜더트에 통합되어 있기 때문에 7축 로봇에 해당하는 것입니다.
위의 제시한 로봇 3 가지 종류를 사용하는 경우, TCP 첨점 터치법을 추천합니다.
다수의 랜덤 캘리브레이션 보드 포즈를 사용하는 7축 로봇의 작업 표준
현장에 적절한 첨점이나 첨점을 고정 불가능한 경우, 7축 로봇에 대해 다수의 랜덤 캘리브레이션 보드의 포즈를 사용하여 캘리브레이션을 할 수 있습니다. 캘리브레이션 과정에서 한 축의 이동을 제한해야 하고 6축 로봇으로 봅니다. 다른 작업은 기본적으로 6축 로봇의 캘리브레이션과 일치합니다.
로봇 오일러 각의 유형을 확정하지 않을 때 사용할 캘리브레이션 방법¶
로봇의 오일러 각이 확정할 수 없는 경우, 카메라 캘리브레이션의 인터페이스에 툴 표시줄의 “오일러 각 유형 획득하기”를 통해 현재 로봇의 오일러 각 유형을 획득합니다. 그림4와 같습니다:
로봇의 포즈를 3번 변환하여 로봇 끝과 테이블에 고정한 첨점 두 개를 터치합니다. 터치할 때마다 로봇 티치 펜더트에 표시된 포즈를 입력하세요. 터치한 다음 “오일러 각 유형을 획득하기” 를 클릭하면 추천하는 오일러 각을 획득할 수 있습니다.
현장 작업대에 적당한 고정 첨점이 없고 기지의 TCP만 있으면 로봇 끝에 있는 첨점의 캘리브레이션 방법¶
로봇의 정확한 오일러 각 유형을 획득할 수 없기 때문에 TCP 첨점 터치법을 사용하여 캘리브레이션을 할 때, 오일러 각이 정확한 유형으로 입력할 수 없는 가능성이 있습니다.
이 때 로봇 티치 펜더트에 있는 포즈를 TCP로 전환할 수 있습니다. 전환하면 첨점의 포즈가 읽게 될 것입니다.
포인트 3개를 순차로 터치합니다. 티치 펜더트에 나타나는 XYZ 값을 읽고 입력합니다. 오일러 각의 유형을 랜덤으로 선택하고 고정 수치를 랜덤으로 입력합니다. 3번에 입력한 포즈의 오일러 각이 일치하도록 하세요.
장거리 캘리브레이션을 할 때, 대량 캘리브레이션 포인트의 포인트 클라우드 변동이 허용범위를 초과하고 카메라 파라미터 조정이 미비한 경우에 대한 솔루션¶
캘리브레이션 보드 상태를 체크해야 합니다. 캘리브레이션 보드의 포인트에 크로스가 존재하면 포인트 클라우드에 큰 변동이 생길 것입니다. 그림5과 같습니다:
A4 용지를 잘라서 원점의 원심에 붙으면 (에지가 아닌 원심에만 붙임), 크로스에 의한 포인트 클라우드의 변동이 가진 영향을 줄일 수 있습니다. 이것으로 포인트 클라우드의 변동이 큰 문제가 해결되지 않은 경우, 수동으로 포즈를 추가한 후, 포인트 클라우드의 변동이 큰 포즈를 삭제하세요.
경로 캘리브레이션에 대해 흔히 발생하는 문제¶
캘리브레이션 포인트 개수가 많을수록 결과가 좋아지는가?
캘리브레이션 포인트 개수가 너무 많으면 이상점이 발생할 수 있어서 전체 오차율이 높아질 수 있습니다. 출하 시의 교정 파라미터를 사용하여 계산하는 경우, 카메라의 초점 거리, 캘리브레이션 보드의 크기 등에 따라 각 층의 캘리브레이션 포인트 개수를 정합니다: 초점 거리가 300-2000mm일 때, 2*2를 추천합니다. 층별로 캘리브레이션 포인트 4개를 설정합니다. 보통 층수는 3층을 사용하지만 팔레트의 유형에 따라 4층을 사용할 수도 있습니다. 초점 거리가 2000-3500mm일 경우, 3*3을 추천합니다. 층별로 캘리브레이션 포인트 9개를 설정합니다. 보통 층수는 3층을 사용하지만 팔레트의 유형에 따라 4층이나 5층을 사용할 수도 있습니다.
캘리브레이션 범위는 모든 작업 구역을 포함해야 하는가?
출하 시의 교정 파라미터를 사용하는 경우, 카메라의 초점 거리를 중심 위치로 삼아, 초점 거리의 범위 내에서 상하층을 나눠서 캘리브레이션을 합니다. 출하 시의 교정 파라미터를 사용하지 않거나 조건에 의해 카메라의 초점 거리의 범위 내에서 상하 캘리브레이션을 할 수 없을 때, 작업 구역 전체를 캘리브레이션을 하는 것을 추천합니다.
캘리브레이션이 완료된 구역의 외부 파라미터는 정확하지만, 캘리브레이션을 하지 않는 구역의 외부 파라미터는 부정확한가?
캘리브레이션을 한 후에 생성된 오차 포인트 클라우드는 캘리브레이션이 완료된 구역의 외부 파라미터의 오차를 표시하지만 캘리브레이션을 하지 않는 구역의 외부 파라미터가 부정확하다고는 할 수 없습니다. 반대로 출하 시의 교정 파라미터를 사용하는 경우, 캘리브레이션 구역의 외부 파라미터도 기본적으로 정확하다고 할 수 있습니다.